直线电机在磁悬浮列车中的应用

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1、0歹的科处庠吃HUANGHES&TCOLLEGE直线电机在磁悬浮列车上的应用院系：工学院机械系专业：机械设计制造及其自动化班级：10机电2班姓名:陈_竝学号：100105066时间：2012年6月3日这篇论文介绍的是直线电机在磁悬浮列车领域的应用，随着电力电子技术、电机应用更为重要，木论文重要介绍的是国际上现在非常重视的磁悬浮列车，他的工作原理，电磁设计特点，与国际接轨，同世界站在同一个视点，同时，也介绍了我国在磁悬浮列车方而所作出的努力，以及我国在这而所潜有的能力。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大

2、部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成。通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动电机的优缺点，以及应用范围。各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）,它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。大容量低转速的动力机常用同步电动机电动机（见同步电机）。同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。工作较稳定。在要

3、求宽范围调速的场合多用直流电动机。但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。电动机在规定工作制式（连续式、短吋运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。电动机运行时需注意使其负载的特性与电机的特性相匹配，避免出现飞车或停转。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力

4、，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业牛产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电辭设备等各方面广泛应用。下面我们就谈论下直线电动机在磁悬浮列车上的应用。高速磁浮列车一提到直线电机，人们首先想到的是磁浮列车。这是很自然的，因为磁浮列车是直线电机实际应用的最突出的例子。美、英、日、法、西德、加拿大等国都在研制直线电气机车，其中日本进展最快，日本国有铁道总合研究所开发的此一50型直线电气机车，采用同步直线电机驱动。定子三相绕组装在反“T”字形、长7km的铁道上

5、,8个超导电磁极装在车身上，车身与地面用8个超导电磁极悬浮。车身长13m,宽4m,高3m,自重lot。定子电压300ov,电流1100Ao超导磁极线圈电流45x20弓A,超导磁悬浮线圈电流25xA,设计吋速500km,1979年12月试验吋创造了吋速517km的记录。日本准备在2000年前建设三条磁浮列车干线。高速磁悬浮铁道运输有EMS与EDS两大系统.EMS（机车车辆侧驱动）是一种吸引式电磁悬浮系统，EDS（轨道侧驱动）是一种排斥式电动悬浮系统.德国磁悬浮列车的发展经历了从长定子同步直线电动机的EDS,到短定子异步直线电动机的EMS

6、,再到长定子同步直线电动机的EMS的过程，并最终确定了长定子EMS的发展路线.德国高速磁悬浮列车以其无接触式电磁悬浮、驱动和导向系统为铁路交通开辟了新的前景.磁悬浮列车的速度高达500km/h,尽管运行速度很高但能量消耗却不大,运行时没有摩擦损耗，舒适性好，对环境的影响很小[2].另外其悬浮和导向系统环绕导轨（即车辆从外面包着路面），且悬浮、导向和制动功能被设计成既是冗余的又是各不相同的，因此运行时非常安全.德国磁悬浮列车经过长达数10年的发展，技术已趋于成熟，目前几个国家如德国、美国和中国等正考虑将长定子磁悬浮列车投入使用.在美国，

7、拉斯维加斯己决定在该城与洛杉矶之间的交通线上使用德国的高速磁悬浮列车;德国针对磁悬浮列车在国内的应用，也展开了大规模的调查，莱茵走廊/美茵一莱茵/鲁尔以及北德和南德地区均展考虑之列；中国上海正在建造磁悬浮铁路，使用德国高速磁悬浮列车TR-08技术,力争成为世界上第一条实际应用的磁悬浮铁路.工作原理德国TR型磁悬浮列车无接触式的牵引技术要求采用长定子同步直线电机驱动.电机定子铁心由015mm厚的电工钢片叠压而成，被固定在导轨的下部;定子三相绕组由防护电缆组成，预先成形，并由敷线车将其嵌放在导轨两侧的定子槽屮.定子三相绕组通电后，产生一个

8、移行磁场，与布置在车辆上的悬浮（励磁）磁铁相互作用，实现牵引•其工作原理如图1所示.—T——建子处片'—定于绕组0QF*白綫发电机绕组勵磁绕组图1长定子同步直线电机的工作原理图为获得恒定的悬浮力，德国TR型磁悬浮列车采用